甜點(diǎn)面食的明星添加劑——蔗糖脂肪酸酯
蔗糖脂肪酸酯是一種高效而安全的乳化劑,可以用于乳制品、飲料、面制品等,是一種較為常見(jiàn)的食品添加劑。
蔗糖脂肪酸酯又稱脂肪酸蔗糖酯、蔗糖酯,是一種非離子型的表面活性劑,由蔗糖和脂肪酸(主要是硬脂酸、棕櫚酸、油酸、月桂酸)經(jīng)酯化反應(yīng)而成。蔗糖具有8個(gè)不同的羥基,在參與酯化或者酯交換反應(yīng)時(shí)均可以與脂肪酸結(jié)合,形成不同酯化度的蔗糖酯,所以蔗糖酯可以被細(xì)分為單脂肪酸酯、雙脂肪酸酯和三脂肪酸酯。蔗糖酯一般為白色至淺黃色的粉末或者液體,無(wú)味或略帶油脂味,易溶于乙醇、丙酮,單酯可溶于熱水,但是二酯或三酯難溶于水。蔗糖酯中親水、親油基團(tuán)間的平衡通常用親水親油平衡值(HBL值)來(lái)衡量,而蔗糖酯的HBL值根據(jù)其所結(jié)合的脂肪酸側(cè)鏈的多少來(lái)確定,糖基不變,結(jié)合的脂肪酸鏈越多,HLB值越低,蔗糖酯親油性越強(qiáng),反之越高,HBL值的范圍一般在3-16之間。蔗糖酯在120℃以下穩(wěn)定,加熱至145℃以上則分解,無(wú)毒,可以被分解為葡萄糖、果糖和脂肪酸,并被人體吸收,對(duì)眼睛、皮膚和黏膜無(wú)刺激。蔗糖脂肪酸酯的合成可以分為兩類,一類是化學(xué)合成法,包括酰氯酯化法、有機(jī)溶劑法、微乳法、無(wú)溶劑法,另外一類是酶合成法。酰氯酯化法反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高,但是體系中的鹽酸無(wú)法完全除凈,所以質(zhì)量較差;有機(jī)溶劑法是最常用的方法之一,反應(yīng)充分、操作簡(jiǎn)便、酯化產(chǎn)率高,試劑可回收重復(fù)利用;微乳法是在有機(jī)溶劑法基礎(chǔ)上改良的一種方法,分為丙二醇法和水溶劑法,丙二醇法反應(yīng)溫度較溫和、操作簡(jiǎn)單,但易發(fā)生焦糖化反應(yīng),使產(chǎn)物顏色加深;水溶劑法又稱水乳化法,反應(yīng)條件溫和且無(wú)有毒試劑的參與,但是產(chǎn)物高溫下易水解,導(dǎo)致產(chǎn)率降低,顏色加深;無(wú)溶劑法又包括熔媒法、相溶法及非均相法等,操作簡(jiǎn)便、合成速度快、原材料和催化劑成本低廉,符合無(wú)毒低成本綠色化學(xué)合成方向的要求,是目前工業(yè)上生產(chǎn)蔗糖酯最常用的方法;酶法合成具有專一性強(qiáng)、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但是酶易失活,且反應(yīng)條件比較苛刻,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。蔗糖酯可以作為乳化劑、起泡劑、穩(wěn)定劑和抗老化劑、抗菌劑、保鮮持水劑、黏度調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)滑劑、增溶劑等在食品中應(yīng)用。如根據(jù)親水親油特性,蔗糖酯可以形成油包水型(W/O,HLB值為3-8)或水包油型(O/W型,HBL值為8-16)乳液穩(wěn)定油水體系,可作為乳化劑用于飲品、冰淇淋、甜點(diǎn)、乳制品等;蔗糖酯特殊的兩親性能夠使液體表面張力有效降低,攪拌時(shí)空氣滲入形成緊密細(xì)小的結(jié)構(gòu),可作為起泡劑用于蛋糕、奶油;蔗糖酯能夠進(jìn)入淀粉顆粒螺旋結(jié)構(gòu)中,與其相互作用形成絡(luò)合物,防止淀粉結(jié)塊,可作為穩(wěn)定劑和抗老化劑用于面包等;蔗糖酯可以改變細(xì)胞膜的通透性,一定程度上抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),可作為抗菌劑用在各類食品中;蔗糖酯的特殊兩親性,使其能夠在食品表面形成可食用的半透明膜,減少氧氣的流入和水分的流失,可作為保鮮持水劑用于雪糕、果凍、豆乳;蔗糖酯的低HLB值可以降低糖果、巧克力生產(chǎn)過(guò)程中的黏度,可作為黏度調(diào)節(jié)劑用于糖果、巧克力;單酯含量較低的蔗糖酯潤(rùn)滑效果較好,可以降低組分之間的摩擦,作為潤(rùn)滑劑用于藥片、糖果;高HBL值的蔗糖酯可以作為增溶劑增加粉質(zhì)原料的溶解性,可以作為增溶劑用于香精、香料、可可粉、代乳粉溶解。目前世界范圍內(nèi)生產(chǎn)蔗糖酯的廠家主要有日本三菱株式會(huì)社、英國(guó)禾大公司、美國(guó)寶潔公司、德國(guó)贏創(chuàng)工業(yè)、中國(guó)浙江合糖科技有限公司、中國(guó)廣西高通食品科技有限公司等。我國(guó)生產(chǎn)的蔗糖酯顏色發(fā)黃、單酯含量普遍較低,而日本生產(chǎn)的蔗糖酯顏色呈白色,且單酯含量高,因此,市面上的蔗糖酯大部分被日本企業(yè)壟斷,未來(lái)我國(guó)仍需要在使用更符合綠色化學(xué)合成方法的基礎(chǔ)上,不斷探索生產(chǎn)高純度蔗糖酯的前沿技術(shù)。
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